单元类型对结果的影响

skelvin

本人对abaqus的几种常用单元类型进行了计算结果评估
一个非常简单的模型：一个三维的L型结构，竖与横交接处有圆角。

分别使用二阶四面体C3D10M,C3D10I,一阶六面体C3D8,C3D8R,二阶六面体C3D20,C3D20R,
圆角处结果对比如下：

C3D10M与C3D10I,C3D20,C3D20R应力结果很接近，
C3D8应力结果低很多，C3D8R应力结果更低！

结论是：二阶四面体可以获得很好的计算应力精度；
  就算用六面体，也必须使用二阶六面体才能获得准确的应力结果
一阶六面体对应力结果精度不够！！！

以上理解不知是否正确？

以上对比还出现一个问题，二阶四面体虽然可以获得比较高的精度，可是在圆角处（应力集中位置）应力梯度及应力分布云图没二阶六面体好。在四面体某些二阶中间节点会出现较高的应力值，而相应的三角形角上节点应力却没那么高，所以看起来很不好看，而且也不知道中间节点的应力是否正确。

不知是否有办法优化二阶四面体中间节点上应力梯度，应力分布云图？？？比如二阶四面体网格有什么要求，怎样划分才能获得与二阶六面体接近的应力分布云图。

iambadman

首先这个不该是什么高级讨论区的内容，虽然其实读应力是很难的事情，各种技巧和个人理解，不同的人处理方式差不多挺大的（剔除完全不大理解的人大家的处理方式差别也不小）。。
C3D8这个单位基本不能用，不管是不是应力。。C3D8R减缩积分，应力会严重偏小和不准确，但是工程师上稳定性好（败在减缩积分，成也因为减缩积分）。。

工程上几乎没人用二阶六面体，你忽略了最常用的六面体单元之一：C3D8I。。

应力的实际复杂远不是这么几个单元测试能 说明的。。。我们初学者心存敬畏就好。

何府林

实践精神可嘉！为你点赞。
帮助文档中有讲关于单元选择的一些问题。具体见图。

whhw

iambadman 发表于 2017-4-14 10:51
首先这个不该是什么高级讨论区的内容，虽然其实读应力是很难的事情，各种技巧和个人理解，不同的人处理方式 ...

c3d8基本不能用，那这个单元存在的意义是什么呢？
减缩积分单元在厚度方向上多画几层也不准确吗？

iambadman

whhw 发表于 2017-4-14 13:38
c3d8基本不能用，那这个单元存在的意义是什么呢？
减缩积分单元在厚度方向上多画几层也不准确吗？ ...

C3D8其实没存在的意义，个人观点。但是早期这个是最基本的单元，就好像C3D4一样，当年有限元最开始的就是这种最简单的单元，所以早期的有限元课本很多都是这类单元开始的（名字不一样一样），就是一阶的全积分单元。。

第二个话题略大，要具体问题具体看，我就不展开了，但是C3D8R用非常普遍的，有独到之处。多划分几层的C3D8R和其他单元的类型的区别在于沙漏问题。。什么叫不准确？你具体说什么？我没说C3D8R不准确，有说他准确，没有具体的情况说准确不准确都不对，要看什么前提。。。对于读应力来说，C3D8R主要的问题在于积分点少，所以厚度多划几层压根不是一个问题。

whhw

iambadman 发表于 2017-4-14 13:47
C3D8其实没存在的意义，个人观点。但是早期这个是最基本的单元，就好像C3D4一样，当年有限元最开始的就是 ...

你明明说了“不准确”三个字嘛

skelvin

如何使用二阶四面体获得精度高的集中应力

iambadman

whhw 发表于 2017-4-14 14:59
你明明说了“不准确”三个字嘛

有时候会不面面俱到。。。但是这次应该不是。

C3D8R不准确这个话会误导很多人，也是错误的。。但是C3D8R应力是不准确的，或者至少是工程中普遍不准确的，这个话没问题。。

所以，直接说：C3D8R不准确的人，90%是初学者。

这些细节虽然不算麻烦，但是初学者容易搞不懂。